# Шон Кэрролл: «Природа не квантует классические теории, она изначально квантова»

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=0Y_vi4hhgAo
Канал: Brian Keating
Опубликовано: 01.08.2024

---

В рамках большого интервью астрофизик **Брайан Китинг** обсудил с физиком-теоретиком из Калифорнийского технологического института (Caltech) **Шоном Кэрроллом** его книгу «Something Deeply Hidden» («Что-то глубоко скрытое»), посвящённую многомировой интерпретации квантовой механики. Собеседники разобрали, почему классическая физика является лишь приближением, как Хью Эверетт изменил наше понимание реальности и почему современная наука не должна ограничиваться принципом «заткнись и считай».

## 📚 Структура реальности: от квантов к возникновению пространства
[[JUMP:2:35]]

Книга Шона Кэрролла разделена на три логические части, которые ведут читателя от основ микромира к переднему краю теоретической физики [02:47]:

1.  **Основы:** введение в квантовую механику и базовые идеи многомировой интерпретации.
2.  **Погружение в Многомирие:** детальный разбор теории Хью Эверетта, её трудностей и существующих альтернатив.
3.  **Квантовая гравитация:** наиболее спекулятивная и современная часть, описывающая возникновение пространства-времени из квантовой запутанности [03:01].

Шон Кэрролл признаётся, что изначально планировал сделать книгу короче, ограничившись только Многомирием. Однако его редактор настоял на включении третьей части, чтобы показать «теорию в действии» на примере актуальных исследований 2016–2018 годов [03:53]. По мнению физика, одной из главных проблем при попытках квантования гравитации является то, что учёные «упрямо настаивают» на старте с классической теории (будь то общая теория относительности или теория струн) и последующем её «квантовании» [10:52].

Кэрролл утверждает, что природа не занимается квантованием — она изначально квантовая [11:05]. Его исследовательская программа направлена на то, чтобы вывести гравитацию и классический мир как предельный случай чисто квантовой теории, не принимая существование трёхмерного пространства как данность [12:10].

## 🌌 Многомировая интерпретация: наследие Хью Эверетта
[[JUMP:14:46]]

Говоря об истории вопроса, Кэрролл отмечает, что господствующая Копенгагенская интерпретация намеренно избегает вопроса о том, что происходит «под капотом» реальности [16:05]. В противовес ей, Хью Эверетт, будучи аспирантом в 1950-х годах, предложил радикально простой подход:

*   **Универсальность:** всё в мире (включая наблюдателя) состоит из частиц, подчиняющихся квантовым законам [42:18].
*   **Отсутствие коллапса:** уравнение Шрёдингера всегда описывает эволюцию волновой функции, никакого мгновенного «схлопывания» при измерении не происходит [43:21].
*   **Ветвление:** при взаимодействии наблюдателя с квантовой системой (например, измерении спина электрона) общая волновая функция разделяется на две ветви. В одной наблюдатель видит спин, направленный вверх, в другой — вниз [43:35].

Шон Кэрролл подчёркивает, что Эверетт не «добавлял» новые миры в теорию — они уже содержались в математике уравнения Шрёдингера [44:00]. Учёный считает, что Многомирие — это не просто «интерпретация», а полноценная научная теория, которую можно фальсифицировать [44:38]. Если удастся экспериментально доказать, что волновая функция ведет себя не по Шрёдингеру (например, через спонтанный коллапс), теория Эверетта будет опровергнута [45:16].

## 🧪 Поиск доказательств и «спонтанный коллапс»
[[JUMP:45:58]]

Брайан Китинг и Шон Кэрролл обсудили возможность экспериментальной проверки интерпретаций. Существуют альтернативные теории, такие как модель Гирарди — Римини — Вебера (GRW), предполагающая спонтанный коллапс волновой функции без участия наблюдателя [46:38].

*   **Механизм:** в таких моделях каждая частица имеет мизерный шанс «коллапсировать» (примерно раз в 300 миллионов лет) [47:05].
*   **Эксперимент:** если взять макроскопический объект (например, Бозе — Эйнштейновский конденсат), состоящий из огромного числа частиц, вероятность коллапса хотя бы одной из них становится заметной. Это привело бы к выделению энергии и разрушению конденсата [47:17].

Кэрролл отмечает, что отсутствие подобных эффектов в текущих экспериментах косвенно поддерживает чисто эвереттовский подход, где уравнение Шрёдингера никогда не нарушается.

## 💼 Карьера, зигзаги судьбы и «ускоряющаяся Вселенная»
[[JUMP:32:40]]

Путь Шона Кэрролла в науке не был линейным. Он выходец из семьи сталеваров, учился в Университете Вилланова (Villanova), а затем получил степень PhD в Гарварде в 1993 году [34:25]. Его карьера едва не зашла в тупик из-за нежелания следовать научному «мейнстриму».

*   В 1990-х годах Кэрролл занимался теорией космологической константы и ускоряющегося расширения Вселенной, когда это никого не интересовало [37:16].
*   **Переломный момент:** в 1998 году астрономы (включая друзей Кэрролла — Брайана Шмидта и Адама Рисса) обнаружили ускорение Вселенной [37:55].
*   Благодаря тому, что у него уже были готовые работы по этой теме, Кэрролл мгновенно стал востребованным специалистом и получил позицию профессора в Чикагском университете в 1999 году [38:07].

Собеседники также затронули вопрос популяризации науки. Кэрролл не согласен с критикой коллег, считающих это пустой тратой времени. По его мнению, учёные, живущие на деньги налогоплательщиков, обязаны рассказывать обществу о своих открытиях, особенно в таких фундаментальных областях, как космология, которые «не лечат рак», но удовлетворяют человеческое любопытство [24:36].

## 🛡️ «Корневая теория» и границы научного познания
[[JUMP:52:47]]

Шон Кэрролл ссылается на концепцию **«Корневой теории» (Core Theory)** Фрэнка Вильчека — набор уравнений, который полностью описывает физику нашего повседневного мира (электроны, кварки, фотоны и гравитацию на слабых энергиях) [53:14].
Кэрролл выдвигает смелый тезис: всё, что претендует на влияние на нашу жизнь (телепатия, души, боги), должно взаимодействовать с частицами из этой теории [54:19].

*   Если некое явление влияет на электроны в мозгу, это взаимодействие должно быть отражено в уравнениях.
*   Поскольку «Корневая теория» проверена с колоссальной точностью и в ней нет места для «частиц души» или магических сил, Кэрролл полагает, что подобные концепции физически невозможны [54:33].

## 🕊️ Теология как «плохая теория»
[[JUMP:56:32]]

В завершение беседы Китинг затронул тему религии. Кэрролл, будучи натуралистом, часто выступает с критикой теологических аргументов. Его основная претензия заключается в том, что гипотеза Бога не обладает предсказательной силой [57:24].

*   **Аргумент о масштабе:** Кэрролл указывает на снимок Hubble Deep Field с миллиардами галактик. Если Вселенная создана ради человека, то наличие 200 миллиардов галактик, никак не взаимодействующих с нами, выглядит избыточным и нелогичным [58:17].
*   **Методология:** По мнению гостя, хорошие теории делают конкретные предсказания. Теологи же обычно подстраивают свои объяснения под уже открытые наукой факты постфактум, что делает теологию «плохой научной теорией» [1:00:14].

Брайан Китинг, в свою очередь, заметил, что избыточность элементов (например, 118 элементов в таблице Менделеева, хотя для жизни нужно лишь несколько десятков) может быть интерпретирована верующими как широта замысла или ресурс для человеческого любопытства [59:08].

---